散打鞭腿技術動作生物力學原理的分析

張久超,熊漢濤

(孝感學院 體育學院,湖北孝感 432000)

散打鞭腿技術動作生物力學原理的分析

張久超,熊漢濤

(孝感學院 體育學院,湖北孝感 432000)

對散打中鞭腿技術動作速度中疊加原理、力學原理、鞭腿技術動作的平衡等生物力學進行了分析,結果顯示為了提高鞭腿技術動作,必須遵循鞭腿技術動作和速度疊加原理,提高出腿的速度;加強對鞭腿單腿支撐平衡動作協調能力訓練,從而提高散打鞭腿技術動作。

散打;鞭腿;技術動作;生物力學

散打是兩人按照一定的規則,運用武術中的踢、打、摔等攻防技法制勝對方的徒手對抗的現代競技體育項目,它是中國武術的重要組成部分[1]。散打歷來重視腿法,拳諺曰:“手是兩扇門,全憑腳打人”[2]。這說明腿擊在眾多擊發中具有舉足輕重的地位。腿法內容豐富,可分為屈伸性腿法,直擺性腿法和掃轉性腿法三大類。鞭腿是屈伸性腿法之一,鞭腿又分高、中、低三類,即可在遠,中距離直接打擊對方頭部、胸腹部、肋部和下肢等部位,也可以結合多種步法、手法進行攻擊,方法多變。在實踐中運用較多,具有較大的殺傷力,下面以鞭腿技術動作為例,進行生物力學原理分析。

1 鞭腿技術動作過程

(以右鞭腿為例)身體左轉90°,重心移至左腿,同時右腿以大腿帶動小腿屈膝前擺,扣膝繃腳,隨即向前挺膝鞭甩小腿,力達腳背至小腿下端,右腿屈膝落地成反架。[1]

2 鞭腿技術動作速度疊力原理

散打中的鞭腿技術動作主要是下肢打擊性鞭打動作:使遠端環節(踝關節、腳背)獲得最大速度,為了達到這一目的,軀干和下肢各環節要盡力向鞭打方向運動,而且必須協調配合。遵循由近端環節依次加速的關節活動順序性原理。做鞭腿技術動作時,下肢各關節的速度變化呈一定的規律性。首先是展髖,當髖關節出現最大速度峰值,接著開始減速;然后膝關節前擺,出現最大速度峰值接著開始減速;最后踝關節出現最大速度峰值,即每一環節最大運動速度是在前一環節達到最大速度獲得的,近端環節制動的同時,遠端環節做加速運動,遠端環節(踝關節、腳背)獲得速度是由近端環節(髖關節、膝關節)速度依次疊加而成的。使遠端環節(踝關節、腳背)獲得最大的速度。

3 鞭腿技術動作的力學原理

散打中的鞭腿是下肢做類似鞭子急速抽打的動作形式,鞭子急速抽打的特點可以說明鞭打的動作原理。鞭腿是人體通過發力較粗的鞭根(髖關節、大腿)產生加速度,然后突然制動。使較粗的鞭腿根部的動量向部游離端——鞭梢(踝關節、腳背)傳遞,由于鞭梢的質量比鞭根小得多,鞭梢產生比鞭根大得多的運動速度,其理論基礎就是動量的傳遞。其動作形式除遵循物理學原理外還應遵循生物學原理。

3.1 鞭腿技術動作動量矩的傳遞

由動量定理可知,物體之間動量傳遞是通過相互作用力的沖量實現的,從鞭腿基本技術過程可知,鞭腿動作分為鞭打力學技術動作和鞭腿的制動技術動作。其中鞭腿的鞭打動作中是通過動量矩的傳遞而實現遠端(踝關節、腳背)環節最大動量的獲得,在做鞭打技術時,近端的肌肉收縮產生肌力矩,使近端(髖關節、大腿等)環節產生角加速度,獲得動量矩,同時遠端(踝關節、腳背)環節肌肉主動收縮產生力,該力產生的力矩使遠端(踝關節、腳背)獲得加速度的同時產生反作用力使近端(髖關節,大腿等)環節產生反向的角加速度而制動,由于相連的近、遠端兩環節之間存在沖量矩使得近端環節獲得的動力矩傳遞至遠端環節,使遠端環節的角速度增大。在鞭腿制動技術過程中,由于遠端(踝關節、腳背)環節的肌肉用力,在其遠端環節產生角加速度運動的同時,產生阻力矩,致使近端環節產生鞭腿制動的技術過程。

3.2 鞭腿技術動作肌肉活動的順序性

鞭腿技術動作的主要目的是使遠端(踝、腳等)獲得最大的速度,為了大這一目的,軀干和下肢各環節要盡力向鞭打方向運動,而且必須協調配合.散打運動員在做鞭腿技術時,各肢體環節的運動必須表現出一定的配合特征,即時序性,鞭腿技術動作各環節運動時序性的內在肌肉力學原因就是肌肉活動的順序性原理。理論上說,下肢各關節活動遵循“大關節到小關節的依次加速運動形式”。即表現為髖關節-膝關節-踝關節的活動順序。做鞭腿技術動作時,一般由大肌群首先活動,這些肌肉通常是梭形肌和羽狀肌,收縮力量大,幅度也大,持續時間較長[3]。每一運動神經元支配的小肌群,肌纖維數量較少,準確性能較高,較為靈活。

3.3 鞭腿技術動作時肌肉的預先拉長

在完成鞭腿技術動作時,人體環節通常先向相反方向運動,反向運動能夠使肢體預先拉長肌肉,拉長肌肉有兩個方面重要作用:一方面在做鞭腿技術時,當髖關節、膝關節、踝關節向反方向運動,肌肉先做離心收縮緊接著轉為向心收縮的工作形式,可以提高肌肉的爆發式收縮力。這種爆發力產生主要取決于兩個方面原因。首先肌肉離心收縮時彈性能量的產生,儲存以及向心收縮時儲存彈性勢能再利用。其次,運動神經中樞對肌肉的反射性調節作用。另一方面,鞭腿技術動作的反向運動預先拉長肌肉,肌肉的預先拉長可以延長肌力的作用距離。從做功的角度來講,功能原理表明了力對空間的累積效應,反映了機械能的變化;從沖量的角度來講,動量定理表明了力對時間的累積效應。

4 鞭腿技術動作的平衡分析

鞭腿技術當腳還未攻擊對方身體時,自身只受到重力和地面反作用力,此時構成共線力系[4]。身體并未受到任何矩的作用。當腳攻擊到對方身體時,此時身體受到重、地面反作用力和攻擊對方產生的反作用力,三個構成力系。其平衡條件是在垂直軸方向的重力和地面反作用力合力為零。在水平方向是腰腹肌收縮產生的拉力矩以及重力矩之和與攻擊對方產生的反作用力矩為零。此時身體才能處于平衡狀態。如果合力和合力矩不為零,人體將傾倒在地,鞭腿技術動作屬于下支撐平衡。由于是單腿支撐,支撐腿不僅要支撐身體的重量,而且還維持身體的平衡,支撐面小,穩定性差,難以維持身體平衡。支持腿微屈,降低了身體重心高度,提高了身體穩定性。通過對腰腹肌的練習,提高腰腹肌的力量,從而提高動力矩作用維持身體平衡。同時提高對腿部力量的訓練,增強對支撐體重和維持平衡的能力。因此,在進行鞭腿技術訓練時,加強對單腿力量、單腿支撐平衡能力和單腿支撐協調能力訓練,增強學生的平衡能力,從而提高鞭腿技術動作穩定性。

5 結語

為了提高鞭腿技術動作,必須遵循鞭腿技術動作:速度疊加原理,提高出腿的速度。掌握鞭腿技術動作肌肉用力順序性和動量矩的傳遞形式基本原理。加強對鞭腿單腿支撐平衡動作協調能力訓練,從而提高散打鞭腿技術動作。

[1] 邱丕相.中國武術教程[M].北京:人民體育出版社,2004.

[2] 張山.中國體育教練員崗位培訓教材[M].北京:人民體育出版社,1998.

[3] 趙煥彬.運動生物力學[M].北京:高等教育出版社,2007.

[4] 葉永延.運動生物力學[M].北京:高等教育出版社,1998.

G852.4

A

1671-2544(2010)06-0097-02

2010-08-30

張久超(1971—),男,湖北孝感人,孝感學院體育學院講師。熊漢濤(1964—),男,湖北廣水人,孝感學院體育學院講師。

(責任編輯:陳錦華)